一种结构光三维成像系统及非线性误差抑制方法技术方案

本发明专利技术涉及结构光三维成像技术领域，更具体地说，它涉及一种结构光三维成像系统及非线性误差抑制方法，其技术方案要点是：包括以下步骤：S1、利用所述结构光三维成像系统拍摄所述目标物的图像；S2、利用非线性误差抑制方法处理所述目标物的图像；S3、采用四步相移法重建目标物的高清三维图像。本发明专利技术通过对伽马畸变模型以及在谐波分析的基础上对结构光系统中存在的非线性误差进行了深入的分析研究后，提出了评价非线性畸变程度的标准，算法通过条纹图像中包含的伽马值信息，经过迭代计算即可估计出准确的伽马值，无需引入复杂函数的计算。算。算。

【技术实现步骤摘要】
一种结构光三维成像系统及非线性误差抑制方法


[0001]本专利技术涉及结构光三维成像
，更具体地说，它涉及一种结构光三维成像系统及非线性误差抑制方法。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术在进几十年来的发展，三维物体重建技术在工业界和日常生活中得到了越来越广泛的应用，由此也诞生出一系列的三维重建算法。一类具有代表性的三维测量方法是结构光法。结构光测量技术是一种主动式光学测量方法，通过投射编码光栅获得被测物体的三维信息，在逆向工程、数字化建模、计算测量等领域研究广泛。
[0003]然而，结构光的实际测量并不是一个理想的完全准确的过程，在条纹光栅投影、摄像机拍摄的过程中各种因素都会影响到最终的成像。一方面，相机在成像时所产生的电子噪声以及光子噪声是不可避免的；另一方面结构光图像在系统内传送的过程中也会由元件的系数变化产生一定的高斯噪声。目前，非线性误差的校正算法任存在着准备流程复杂、运行时间长、精度低的问题。因此，一种结构光三维成像系统及非线性误差抑制方法在结构光三维成像领域显得格外重要，开发更先进、抑制非线性误差更强的成像算法非常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构光三维成像系统，其特征在于，包括计算机、目标物、相机、光栅发生器、传送带、运动控制器与投影物镜；所述计算机分别与所述相机、所述光栅发生器、所述运动控制器连接，所述相机与投影物镜依次设置于所述传送带的一侧，所述光栅发生器设置于目标物的顶部；所述运动控制器还与所述传送带连接，所述目标物位于所述传送带上。2.根据权利要求1所述一种结构光成像系统，其特征在于，所述相机有两个，且分别位于所述投影物镜的两侧。3.一种结构光三维成像非线性误差抑制方法，其特征在于，采用权利要求1
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2任一项所述的结构光三维成像系统，包括以下步骤：S1、利用所述结构光三维成像系统拍摄所述目标物的图像；S2、利用非线性误差抑制方法处理所述目标物的图像；S3、采用四步相移法重建目标物的高清三维图像。4.根据权利要求3所述的一种结构光三维成像非线性误差抑制方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、判断图像是否存在伽马畸变及图像的伽马畸变程度；S22、根据图像的伽马畸变程度对图像的伽马畸变进行伽马校正。5.根据权利要求4所述的一种结构光三维成像非线性误差抑制方法，其特征在于，所述步骤S21包括以下步骤：S211、用正弦条纹进行投影，若不存在伽马畸变，由于正弦反向条纹图像的相位值与原条纹图案相位值相差180度，即条纹波峰与波谷的位置相反，此时不同相移量的一组条纹图案求和得到的平均光强值A是一致的；若存在伽马畸变，则不满足正弦条纹图案这一特性，对一组具有伽马畸变的条纹图案求和，可以得到：上式中(x,y)是投影图案上某一个像素的坐标，I
n
和是关于(x,y)的变量，I
n
表示(x,y)这一点的光强值，而表示不同相移量的(x,y)这一点的光强值，A是整个被测环境的平均光强值，γ表示结构光系统的伽马值，其描述了系统的非线性畸变程度，B是光强调制系数，反映了被测物体表面的反射率，N是相移步数，表示条纹图像总数，n是相移序号，用于标出某...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴衡，郝欣悦，邓磊，郭梓杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：